JP2004291969A - 液体計量容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】単一素材で構成することが可能であるとともに、単純な構造であるにもかかわらず、逆流防止弁(以下逆止弁)及び/または流速制御により不用意な吐出を防止し計量した液体以上の量の液体が流出することのない正確な計量を可能とした液体容器の提供。
【解決手段】内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた逆流防止弁を当該排出口に備えるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口とを備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が流出しないようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた逆流防止弁を当該排出口に備えるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口とを備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が流出しないようにした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
この発明は、液体容器から内容物を排出させるにあたり、液体を所望量計量することができる計量容器を備えた液体計量容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、計量を必要とする液体は薬品、化粧品をはじめ、塗料、洗剤など様々である。
【0003】
薬品などにおいては、ビンから計量コップで計り出して使用するケースが最も多いと考えられる。また、薬品よりも1回の使用量が多い洗剤等の液体容器としては、ボトルのキャップが計量カップになっているものやポンプ式の合成樹脂製ボトルが普及している。前者は計量カップを容器本体から取り外して使用するものであり、必要量を自由に計量することができるものの、正確な計量には不向きである。また、後者は合成樹脂製のボトル容器本体の上方開口部に手押し式のポンプを備えて、必要なときにこのポンプを手で押して内容物を排出するようにしている。これによれば1回の手押しにより吐出する量はほぼ一定である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計量カップを備えた容器は、計量カップに設けた目盛りに合わせて内容量を容器本体から注ぎ出して使用するものであるから、正確な計量には不向きであるとともに、注ぎ方が悪いと溢れさせてしまったり、また、注ぎ口は常時開口しているので、計量カップで計量した内容物を分配する際に容器本体内から余分な内容物が流出してしまった。さらにはキャップの締りが緩いと万が一容器が転倒した場合には内容物が漏洩してしまうという問題があった。
【0005】
また、ポンプ式のボトルにあってはポンプのリターンスプリングが金属製であるなど、単一素材での構成は技術的には可能であっても、コストの問題などから現実的ではない。おりしも環境保全の意識が社会的に高まる中で、ゴミ処理の問題は無視することができない。
【0006】
そこでこの発明の液体計量容器は、上記従来の課題を解決するとともに、単一素材で構成することが可能であるとともに、単純な構造であるにもかかわらず、逆流防止弁(以下逆止弁)及び/または流速制御により不用意な吐出を防止し計量した液体以上の量の液体が容器本体から流出することのない正確な計量を可能とした液体容器を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた逆流防止弁を当該排出口に備えるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口とを備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とするものである。
【0008】
また、この発明の液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、貫通した通路を有する筒状体と、先端近傍に常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた弾性素材からなる弁体をこの筒状体に被覆するように設け、さらに先端近傍に開口部を備えた外皮体をこの弁体を被覆するように設けた逆流防止弁を当該排出口に設けるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ先端近傍に常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた弾性素材からなる逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とする液体計量容器。
【0009】
また、弁体の開口部がスリットであることをも特徴とするものである。。
【0010】
さらにこの発明に液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、当該排出口には常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積を有する流速制御通路を備え、内容物排出時にはこの流速制御通路を通過した内容物のその通路方向の流速が一旦ゼロとなり、この流速制御通路の出口側に備わる排出経路の主通路を満たした後に排出口から排出されるものである通路を備えるとともに、上記主通路には逆流防止弁を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことをも特徴とするものである。
【0011】
さらにまた上記計量容器が、異なる容量のものを取り替えて装着することが可能であることも特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の液体計量容器の実施の形態について詳述する。
【0013】
【実施例1】
図1はこの発明の液体計量容器を示す斜視図である。図において1は液体計量容器、2は容器本体、3はキャップ、4は計量容器(以下カップ)、5は吸気口及び6は吸引管である。
【0014】
図2はこの発明の要部であるキャップ3近傍の縦断面図である。キャップ3の内側中央部にはその凹み部分に逆止弁7が設けられており、その先端の吐出口8はキャップ3の中央に設けられた開口9に挿入されてカップ4内に開口している。
【0015】
逆止弁7は筒状部材10に挿入され筒状部材10はキャップ3内側の凹部に嵌め込まれている。このキャップ3と筒状部材10との係合はネジを用いてもよい。そして筒状部材10の下部には吸引管6が垂下していて、その先端は容器本体2の底部に達している。これは容器本体2の底部から液体を吸い上げるためである。そしてこの吸引管6は使用する液体の粘度に応じて太さ(内径)を変更する。高粘度液体の場合は内径を太く、逆に低粘度液体の場合は細くする。
【0016】
図において11はカップ4の蓋である。この蓋11は縦断面がT字形状すなわち、円盤状部材12の中央に棒状部材13を突設させた形状となっており、円盤状部分12の外周には段差14が設けられていて図3に示すようにカップ4の上端15に嵌り合い、棒状部材13の先端は細くなっていて逆止弁7の先端部開口8に突き当たって開口を塞いぐようになっている。
【0017】
カップ4はキャップ3の上端にネジで固定されている。キャップ3とカップ4との結合方法は、ネジの他嵌め合いとしてもよいが、カップ4にたまった液体の漏洩がない様にしなければならない。そのためにはOリングの使用も有効である。ただしカップ4は固着せず、取り外し可能としておく。そうすることによりカップ4を取り外して洗浄することが容易に可能であるし、また、図4に示すように計量する量に合わせたカップ4を付け替えられるようにすることが望ましい。なお、カップ4は透明素材が好適であり、側面から容易に量を計ることができるように目盛りを設けておくとよい。
【0018】
逆止弁7は図5の(イ)乃至(ハ)に示すような筒状体16(イ)、弁体17(ロ)及び外皮体18(ハ)で構成されている。筒状体16は下端部19の内側が流体抵抗を減少させるためにテーパ状に形成されている。筒状体16は弁体17の形状保持機能も備えているため、容易には変形しない程度の硬度の素材が好適である。
【0019】
弁体17は図6に示すように中空の砲弾型に形成されており、その先端20にはスリット21が設けられている。図において(イ)は正面図、(ロ)は平面図である。弁体17はゴム等の弾性体で形成されており、スリット21は常態では弁体自体の弾性力(復元力)と形状的特性により密着しているが、容器本体2にかけられた外圧により上昇した内圧で内容物が排出通路内に押し出されて変形せしめられたときには(ハ)に示すようにスリット21の密着が容易に解かれ開口部となる。
【0020】
さらにこの弁体17を被覆するように備えられている外皮体18は弁体17の膨張変形を制限する機能をも有している。形状は弁体17とほぼ同じであるが、その先端には、常時開口している吐出口8が設けられている。素材としては多少の弾性を備えているのが好適である。
【0021】
仮に上記のような構成としない場合、すなわち図5(イ)に示す筒状体16がない場合には、弁体内側の圧力が負圧になった場合には弁体17が内側に変形してスリット20が開いたり、弁体17と外皮体18との間に隙間が生じてしまい、容器本体2にかけた外圧を解放した際に一旦吐出させたカップ4内の内容物が容器本体2の復元に伴う容器内の負圧によって再び容器本体内に引き戻されてしまうことになる。また(ハ)に示す外皮体18がない場合には弁体16のスリット20が開口せずに膨張のみする場合が考えられる。したがって、必ず筒状体16、弁体17及び外皮体18の3つの機能が有機的に作用し合うのが望ましい。
【0022】
筒状体16の先端22と弁体17の内側面23、及び弁体先端20と外皮体内側面24との間には図7に示すようにそれぞれ空間A、Bが設けられている。空間Aは容器本体2の内部から吸引管6、筒状体16の通路25を流通してきた内容物溜まりであり、この容積が大きいほど弁体17の先端20を分散した圧力で押すことになる。空間Bは弁体17の先端20の移動量を決めている。この空間Bの奥行き(図では上下方向の高さ)Cが大きいほど弁体17は大きく膨張し、スリット21は大きく開き開口部も大きくなる。そしてこれら空間A、Bは図8に示す筒状体16の通路25の口径D、吐出口8の口径Eとともに内容物の粘度により適宜変更して吐出量や吐出し易さ(容器本体2を押す力の大小)の調整を行なう。
【0023】
そして以上のように構成したこの逆止弁7は、図9に示すように作用する。
【0024】
逆止弁7は、容器本体2の内圧の上昇によって吸引管6から筒状体16の通路25を通って内容物溜りAに入る。内容物溜りA内の圧力が上昇して内容物(液体)は図中矢印で示すようにスリット21を押し開き、外皮体18の吐出口8から吐出する。そして容器本体2の内圧が常圧になると弁体17の弾性(復元)力でスリット21が閉まり吐出は止まる。
【0025】
筒状体17の口径D、吐出口8の口径Eや空間A、Bの調整により、液体の粘度に応じた吐出し易さを自由に調整することが可能となる。
【0026】
図10(イ)乃至(ホ)はそれぞれ弁体17の先端20に設けるスリット21のバリエーションを示している。(イ)乃至(ハ)は1本のスリットを設けた場合の平面図で(ニ)及び(ホ)はその複数のスリットを設けた場合の平面図である。
【0027】
なお、弁体17に設ける開口はこのようにスリットに限らず、容器内圧の上昇により開口して容器内圧が開放されたときには自動的に閉止するような作用をするものであれば機構を限定されることはなく、いわゆる自動閉止弁や逆止弁であれば良いことはもちろんである。
【0028】
キャップ3の側面には吸気口5が設けられている。図2においてキャップ3の側面から中心に向かって貫通穴26が設けられている。キャップ内部には段差27があり、筒状部材10の外周との間に間隙28を設けている。貫通穴26はこの間隙28に開口している。
【0029】
貫通穴26の側面側開口部は一定の深さにおいて内径が大きくなっており、当該部分に筒状部材29が嵌め込まれ、その内部に逆止弁30が挿入され、さらにキャップ31で逆止弁30の抜け止めとしている。キャップ31にはその中心に空気吸入口が開口している。
【0030】
逆止弁30は前記排出経路の逆止弁7よりも簡略な構造となっており、前記弁体17のみの構造となっている。もちろん前記逆止弁7と同様の構造を用いることを否定するものではない。当該吸気口は容器本体内の圧力が正圧のときは閉じ、負圧の際に開くようになっていれば良い。
【0031】
なお、この吸気口5は本実施例においてはキャップ3に設けているが、容器本体に設けるものとしてもよいことはもちろんである。
【0032】
以上のように構成したこの発明の液体計量容器の使用に際しては以下の通りである。
【0033】
図11に示すように、容器本体2を指等で押して内圧を上昇せしめる。内圧の上昇によって内容物(液体)は吸引管6に入り込み排出口へ向かう。そして図12に示すように逆止弁7を開口せしめてカップ4内に流出する。このときは排出側の逆止弁7のみが開口しており、吸気口5は閉まっている。液面がカップの目盛りに到達するまで容器本体2を加圧し続ける。
【0034】
図13はカップ内に所望量を計量した状態を示す。カップ4に所望量が溜まったところで容器本体2を押していた手を離して容器本体2にかけていた外圧を排除すると逆止弁7は弁体17の弾性により自動的に閉鎖する。すると図14に示すように容器本体2の弾性による復元力で容器本体内が負圧となり、今度は吸気口5の逆止弁30が開き、外気が容器本体内に流入する。容器本体内圧と容器外気圧がバランスすると吸気口5の逆止弁30は自体の弾性力により自動的に閉鎖する。そしてカップ内の内容物を分配すればよい。
【0035】
その結果、計量済みの内容物をカップ4内から排出(分配)する際に排出口36から余分に流れ出ることがないし、容器本体が不用意に転倒した場合でも内容物が吐出することがない。
【0036】
【実施例2】
図15はこの発明の液体計量容器の第2の実施例を示す要部縦断面図である。本実施例では排出側に実施例1の逆止弁7に代えて流速制御手段32が備えられている。
【0037】
流速制御手段32は、図16(イ)に示すようにキャップ3の中心部に適合させるため外形はつば33を備えた形状に形成され、中央に通路34を備えている管状部材である。この主通路34は図に示すように底部近傍において主通路34と直交する方向に微小通路35が設けられている。この微小通路35は、直径が液体の表面張力により閉鎖されてしまい、あるいは気泡が混じった場合にはいわゆるベーパーロック状態となり、常圧下では容易には通過しない程度である。望ましくはその液体の表面張力や粘性に応じて決定されるが、水様の低粘度流体ならば0.3mmから1.5mmが好適である。
【0038】
そしてこの微小通路35は、図16では、流速制御手段32の肉厚分の長さを有するものとなっている。また、その横断面は、丸、三角、四角など自由に選択することができ、形状は限定されない。
【0039】
この微小通路35はドリル等で穿孔する方法の他、貫通した主通路34を備えた流速制御手段32の下端面に微小溝を形成し、これを底蓋で閉じて管状通路となるようにする方法としても良い。
【0040】
また、微小通路35は基本的に対向する位置に設けられている。これは図16(ロ)に示すように微小通路35から主通路34内に吐出した内容物(液体)が主通路34のほぼ中央で衝突することにより、吐出の流速が一旦0(ゼロ)となるようにするためである。こうすることで微小通路35を通過するそのままの流速で排出口36から内容物が吐出することがない。
【0041】
さらに微小通路35は直径を小さくするほど、この微小通路35を通過する内容物の量を制限することができるが、そのことは主通路34内に内容物が充満するまでに時間を要することとなるとともに、容器本体2にかかる外圧(指で押さえる力)に対して鈍感になる。つまり、排出口36から吐出する内容物の調整は、容器本体2を押さえる力の加減よりもむしろ押さえている時間の長さに依存することとなり、吐出のコントロールが極めて容易となっている。そして吐出のスピードは外圧(容器本体2を押さえる力)の大きさによって微小通路35の通過流速に依存するが、吐出のコントロールを容器本体2を押さえる時間と力のどちらを重視するかは微小通路35の有効開口面積(穴径)を変えることにより変更することができる。微小通路35の大きさは容器本体2の柔軟性の度合いによって適宜変更させてバランスさせることにより、容器に収容する内容物の性状及び吐出条件に合わせて細かい適応が可能となる。
【0042】
図中37は逆止弁を構成するチェックボールである。図に示すように主通路34は底部付近が底に向かって先細りテーパとなっており、当該テーパ部に適合して主通路34を塞ぐようになっている。ボールは排出する液体によって押し上げられて開口するが液体の吐出が止まると自重でテーパ部内に落下して再び通路34を塞ぐことにより逆止弁として作用する。なお、ボールは図示しないスプリングなどによってテーパ部に押し付けるようにしておくことが望ましい。
【0043】
このように構成した第1の実施例の定量計量流速制御容器の使用に際しては、図11に示すように、容器本体2を指で押さえるようにして圧力をかけると、容器本体2が図の破線のように変形することで容器内圧が上がり、内容物(液体)は図11に示す吸引管6によって容器本体2の底部から筒状部材10内に入りそして微小通路35に流入し、図16(ロ)に示すように微小通路35から主通路34の中央に向かって押し出されるとともに、同速度で吐出しぶつかり合い一旦速度が0(ゼロ)となる。そして排出口36からいきなり吐出することなく、チェックボール37を押し上げて主通路34を開口せしめるとともに表面張力により主通路34の内壁に着壁しながら主通路34内を徐々に満たしながら充満した後に溢れて排出口36から吐出する。
【0044】
従来の考え方によれば、計量容器内に突出せしめた排出管から内容物を吐出させる場合においては、図11に示すように、計量容器の開口部を上を向けて吐出させることは噴出の危険があったので、必ず吐出口36は計量容器の内壁に衝突させるようにしなければならなかった。
【0045】
ところがこの発明の液体計量容器は、排出口36の手前で吐出速度(流速)が一旦0(ゼロ)となることから、微小通路35を通過するそのままの流速で排出口36から吐出することがないので内容物の流出が極めて緩やかであり、不用意な外圧が容器本体2にかかっても、排出口36から噴出することはなく、吐出量の微調整がきわめて容易に行うことができる。すなわちゆっくりと吐出させる場合でも吐出量の調整が容易であるので、図11に示すように計量容器の開口を上に向けていても噴出する危険は全くないのである。仮にチェックボール37がなくても、容器本体を転倒させたとしても液体が排出口36から流出することはない。
【0046】
なお、微小通路35の数は一つでも可能だが、対向する位置に複数個設けることが望ましい。これは微小通路35から流速が0(ゼロ)となる位置までの距離が短いほど抵抗となり、より噴出の防止が図れるからである。微小通路35が奇数個の場合は、ほぼ中央で全ての微小通路から噴出した内容物が衝突するように放射状に配置すればよい。
【0047】
なお、微小通路35はその他様々な形態が考えられる。すなわち、微小通路35からの流入方向の速度がなくなる(ゼロになる)場合は、微小通路35から流入した内容物が、壁や、対向して流入する内容物と衝突する場合の他、流れの方向転換を強いられる場合も含まれる。例えば微小通路35から流入した内容物が対面の内壁に衝突するもの、主通路34の底部中央に衝突壁を立設して、この衝突壁を挟むような方向にある微小通路35から内容物が流入してこの衝突壁に衝突するもの、非対向位置に設けた微小通路35から流入した内容物が対面の内壁に直角でない角度で衝突するもの等が考えられる。
【0048】
以上のように構成した液体計量容器の使用に際しては前実施例1と同様に、図11に示すように容器本体2を押してカップ内に液体を所望量計り出し、容器本体2から手を離すと吸気口5が開き外気が容器本体内に引き込まれる。
【0049】
その結果、計量済みの内容物をカップ4内から排出(分配)する際に排出口36から余分に流れ出ることがないし、容器本体が不用意に転倒した場合でも内容物が吐出することがない。
【0050】
なお、排出口36の直径は、常圧下で内容物が毛細管現象によって留まり滴下しない程度の直径であれば良く、たとえば水様の低粘度液体であれば1.5mmから3mm程度が好適であるが、内容物の性状や容器の使用目的に応じて適宜変更すればよい。
【0051】
なお、上記各実施例において開示した逆止弁は上記構成に限定されるものではなく、逆止弁として機能する構成のものであればいかなる構成でもよいことはもちろんである。
【0052】
【実施例3】
図17はこの発明の第3の実施例を示す要部縦断面図である。上記実施例では万が一にも吐出口8や排出口36からカップ4の開口に向かって噴出するおそれがあるため、それを防止する構成となっている。
【0053】
すなわち、吐出口8または排出口36の先端はカップ4内に突出するように排出管38が延長され、その先端は塞がれていて端部よりやや下の位置に横向きの横穴39が設けられている。こうすることにより、吐出する内容物は排出管内を垂直に上がってそして横穴から横方向に吐出する。したがって、計量容器4の開口部方向へ噴出することはない。
【0054】
【発明の効果】
以上のように構成したこの発明の液体容器によれば、柔軟性を備えた液体容器ならば多様な容器に適用でき、内容物の吐出量調整を容易に行いながら計量を難なく行うことができる。
【0055】
そして、不用意に容器本体が加圧されても内容物が吐出することはないので計量した量よりも余計に容器本体から排出されることもないから、計量精度が高い。
【0056】
さらには計量カップが取り外して洗浄できるので衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液体計量容器を示す斜視図である。
【図2】その蓋を外した状態の要部縦断面図である。
【図3】その蓋を装着した状態の要部縦断面図である。
【図4】計量容器の取替え状態を示す要部斜視図である
【図5】(イ)は筒状体、(ロ)は弁体及び(ハ)は外皮体の縦断面図である。
【図6】(イ)は1本のスリットを設けた場合の正面図、(ロ)はその平面図及び(ハ)は開口状態の縦断面図である。
【図7】弁体で仕切られた空間の説明図である。
【図8】調整寸法を示す説明図である。
【図9】作用を示す説明図である。
【図10】(イ)ないし(ホ)はスリットの適用例を示す説明図である。
【図11】使用状態を示す斜視図である。
【図12】排出状態を示す要部縦断面図である。
【図13】計量完了状態を示す要部縦断面図である。
【図14】外気吸入状態を示す要部縦断面図である。
【図15】第2の実施例を示す要部縦断面図である。
【図16】(イ)及び(ロ)はその自動閉止逆止弁を示す要部縦断面図である。
【図17】第3の実施例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 液体計量容器
2 容器本体
3 キャップ
4 計量カップ
5 吸気口
6 排出管
7 逆止弁
8 吐出口
9 開口部
10 筒状部材
11 蓋
12 円盤状体
13 棒状部材
14 段差
15 内側面
16 筒状体
17 弁体
18 外皮体
19 下端部
20 弁体先端
21 スリット
22 筒状体先端
23 弁体内側面
24 外皮体内側
25 通路
26 貫通穴
27 段差
28 間隙
29 筒状部材
30 逆止弁
31 キャップ
32 流速制御手段
33 つば
34 主通路
35 微小通路
36 排出口
37 チェックボール
38 排出管
39 横穴
【発明が属する技術分野】
この発明は、液体容器から内容物を排出させるにあたり、液体を所望量計量することができる計量容器を備えた液体計量容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、計量を必要とする液体は薬品、化粧品をはじめ、塗料、洗剤など様々である。
【0003】
薬品などにおいては、ビンから計量コップで計り出して使用するケースが最も多いと考えられる。また、薬品よりも1回の使用量が多い洗剤等の液体容器としては、ボトルのキャップが計量カップになっているものやポンプ式の合成樹脂製ボトルが普及している。前者は計量カップを容器本体から取り外して使用するものであり、必要量を自由に計量することができるものの、正確な計量には不向きである。また、後者は合成樹脂製のボトル容器本体の上方開口部に手押し式のポンプを備えて、必要なときにこのポンプを手で押して内容物を排出するようにしている。これによれば1回の手押しにより吐出する量はほぼ一定である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、計量カップを備えた容器は、計量カップに設けた目盛りに合わせて内容量を容器本体から注ぎ出して使用するものであるから、正確な計量には不向きであるとともに、注ぎ方が悪いと溢れさせてしまったり、また、注ぎ口は常時開口しているので、計量カップで計量した内容物を分配する際に容器本体内から余分な内容物が流出してしまった。さらにはキャップの締りが緩いと万が一容器が転倒した場合には内容物が漏洩してしまうという問題があった。
【0005】
また、ポンプ式のボトルにあってはポンプのリターンスプリングが金属製であるなど、単一素材での構成は技術的には可能であっても、コストの問題などから現実的ではない。おりしも環境保全の意識が社会的に高まる中で、ゴミ処理の問題は無視することができない。
【0006】
そこでこの発明の液体計量容器は、上記従来の課題を解決するとともに、単一素材で構成することが可能であるとともに、単純な構造であるにもかかわらず、逆流防止弁(以下逆止弁)及び/または流速制御により不用意な吐出を防止し計量した液体以上の量の液体が容器本体から流出することのない正確な計量を可能とした液体容器を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた逆流防止弁を当該排出口に備えるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口とを備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とするものである。
【0008】
また、この発明の液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、貫通した通路を有する筒状体と、先端近傍に常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた弾性素材からなる弁体をこの筒状体に被覆するように設け、さらに先端近傍に開口部を備えた外皮体をこの弁体を被覆するように設けた逆流防止弁を当該排出口に設けるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ先端近傍に常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた弾性素材からなる逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とする液体計量容器。
【0009】
また、弁体の開口部がスリットであることをも特徴とするものである。。
【0010】
さらにこの発明に液体計量容器は、内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、当該排出口には常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積を有する流速制御通路を備え、内容物排出時にはこの流速制御通路を通過した内容物のその通路方向の流速が一旦ゼロとなり、この流速制御通路の出口側に備わる排出経路の主通路を満たした後に排出口から排出されるものである通路を備えるとともに、上記主通路には逆流防止弁を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことをも特徴とするものである。
【0011】
さらにまた上記計量容器が、異なる容量のものを取り替えて装着することが可能であることも特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の液体計量容器の実施の形態について詳述する。
【0013】
【実施例1】
図1はこの発明の液体計量容器を示す斜視図である。図において1は液体計量容器、2は容器本体、3はキャップ、4は計量容器(以下カップ)、5は吸気口及び6は吸引管である。
【0014】
図2はこの発明の要部であるキャップ3近傍の縦断面図である。キャップ3の内側中央部にはその凹み部分に逆止弁7が設けられており、その先端の吐出口8はキャップ3の中央に設けられた開口9に挿入されてカップ4内に開口している。
【0015】
逆止弁7は筒状部材10に挿入され筒状部材10はキャップ3内側の凹部に嵌め込まれている。このキャップ3と筒状部材10との係合はネジを用いてもよい。そして筒状部材10の下部には吸引管6が垂下していて、その先端は容器本体2の底部に達している。これは容器本体2の底部から液体を吸い上げるためである。そしてこの吸引管6は使用する液体の粘度に応じて太さ(内径)を変更する。高粘度液体の場合は内径を太く、逆に低粘度液体の場合は細くする。
【0016】
図において11はカップ4の蓋である。この蓋11は縦断面がT字形状すなわち、円盤状部材12の中央に棒状部材13を突設させた形状となっており、円盤状部分12の外周には段差14が設けられていて図3に示すようにカップ4の上端15に嵌り合い、棒状部材13の先端は細くなっていて逆止弁7の先端部開口8に突き当たって開口を塞いぐようになっている。
【0017】
カップ4はキャップ3の上端にネジで固定されている。キャップ3とカップ4との結合方法は、ネジの他嵌め合いとしてもよいが、カップ4にたまった液体の漏洩がない様にしなければならない。そのためにはOリングの使用も有効である。ただしカップ4は固着せず、取り外し可能としておく。そうすることによりカップ4を取り外して洗浄することが容易に可能であるし、また、図4に示すように計量する量に合わせたカップ4を付け替えられるようにすることが望ましい。なお、カップ4は透明素材が好適であり、側面から容易に量を計ることができるように目盛りを設けておくとよい。
【0018】
逆止弁7は図5の(イ)乃至(ハ)に示すような筒状体16(イ)、弁体17(ロ)及び外皮体18(ハ)で構成されている。筒状体16は下端部19の内側が流体抵抗を減少させるためにテーパ状に形成されている。筒状体16は弁体17の形状保持機能も備えているため、容易には変形しない程度の硬度の素材が好適である。
【0019】
弁体17は図6に示すように中空の砲弾型に形成されており、その先端20にはスリット21が設けられている。図において(イ)は正面図、(ロ)は平面図である。弁体17はゴム等の弾性体で形成されており、スリット21は常態では弁体自体の弾性力(復元力)と形状的特性により密着しているが、容器本体2にかけられた外圧により上昇した内圧で内容物が排出通路内に押し出されて変形せしめられたときには(ハ)に示すようにスリット21の密着が容易に解かれ開口部となる。
【0020】
さらにこの弁体17を被覆するように備えられている外皮体18は弁体17の膨張変形を制限する機能をも有している。形状は弁体17とほぼ同じであるが、その先端には、常時開口している吐出口8が設けられている。素材としては多少の弾性を備えているのが好適である。
【0021】
仮に上記のような構成としない場合、すなわち図5(イ)に示す筒状体16がない場合には、弁体内側の圧力が負圧になった場合には弁体17が内側に変形してスリット20が開いたり、弁体17と外皮体18との間に隙間が生じてしまい、容器本体2にかけた外圧を解放した際に一旦吐出させたカップ4内の内容物が容器本体2の復元に伴う容器内の負圧によって再び容器本体内に引き戻されてしまうことになる。また(ハ)に示す外皮体18がない場合には弁体16のスリット20が開口せずに膨張のみする場合が考えられる。したがって、必ず筒状体16、弁体17及び外皮体18の3つの機能が有機的に作用し合うのが望ましい。
【0022】
筒状体16の先端22と弁体17の内側面23、及び弁体先端20と外皮体内側面24との間には図7に示すようにそれぞれ空間A、Bが設けられている。空間Aは容器本体2の内部から吸引管6、筒状体16の通路25を流通してきた内容物溜まりであり、この容積が大きいほど弁体17の先端20を分散した圧力で押すことになる。空間Bは弁体17の先端20の移動量を決めている。この空間Bの奥行き(図では上下方向の高さ)Cが大きいほど弁体17は大きく膨張し、スリット21は大きく開き開口部も大きくなる。そしてこれら空間A、Bは図8に示す筒状体16の通路25の口径D、吐出口8の口径Eとともに内容物の粘度により適宜変更して吐出量や吐出し易さ(容器本体2を押す力の大小)の調整を行なう。
【0023】
そして以上のように構成したこの逆止弁7は、図9に示すように作用する。
【0024】
逆止弁7は、容器本体2の内圧の上昇によって吸引管6から筒状体16の通路25を通って内容物溜りAに入る。内容物溜りA内の圧力が上昇して内容物(液体)は図中矢印で示すようにスリット21を押し開き、外皮体18の吐出口8から吐出する。そして容器本体2の内圧が常圧になると弁体17の弾性(復元)力でスリット21が閉まり吐出は止まる。
【0025】
筒状体17の口径D、吐出口8の口径Eや空間A、Bの調整により、液体の粘度に応じた吐出し易さを自由に調整することが可能となる。
【0026】
図10(イ)乃至(ホ)はそれぞれ弁体17の先端20に設けるスリット21のバリエーションを示している。(イ)乃至(ハ)は1本のスリットを設けた場合の平面図で(ニ)及び(ホ)はその複数のスリットを設けた場合の平面図である。
【0027】
なお、弁体17に設ける開口はこのようにスリットに限らず、容器内圧の上昇により開口して容器内圧が開放されたときには自動的に閉止するような作用をするものであれば機構を限定されることはなく、いわゆる自動閉止弁や逆止弁であれば良いことはもちろんである。
【0028】
キャップ3の側面には吸気口5が設けられている。図2においてキャップ3の側面から中心に向かって貫通穴26が設けられている。キャップ内部には段差27があり、筒状部材10の外周との間に間隙28を設けている。貫通穴26はこの間隙28に開口している。
【0029】
貫通穴26の側面側開口部は一定の深さにおいて内径が大きくなっており、当該部分に筒状部材29が嵌め込まれ、その内部に逆止弁30が挿入され、さらにキャップ31で逆止弁30の抜け止めとしている。キャップ31にはその中心に空気吸入口が開口している。
【0030】
逆止弁30は前記排出経路の逆止弁7よりも簡略な構造となっており、前記弁体17のみの構造となっている。もちろん前記逆止弁7と同様の構造を用いることを否定するものではない。当該吸気口は容器本体内の圧力が正圧のときは閉じ、負圧の際に開くようになっていれば良い。
【0031】
なお、この吸気口5は本実施例においてはキャップ3に設けているが、容器本体に設けるものとしてもよいことはもちろんである。
【0032】
以上のように構成したこの発明の液体計量容器の使用に際しては以下の通りである。
【0033】
図11に示すように、容器本体2を指等で押して内圧を上昇せしめる。内圧の上昇によって内容物(液体)は吸引管6に入り込み排出口へ向かう。そして図12に示すように逆止弁7を開口せしめてカップ4内に流出する。このときは排出側の逆止弁7のみが開口しており、吸気口5は閉まっている。液面がカップの目盛りに到達するまで容器本体2を加圧し続ける。
【0034】
図13はカップ内に所望量を計量した状態を示す。カップ4に所望量が溜まったところで容器本体2を押していた手を離して容器本体2にかけていた外圧を排除すると逆止弁7は弁体17の弾性により自動的に閉鎖する。すると図14に示すように容器本体2の弾性による復元力で容器本体内が負圧となり、今度は吸気口5の逆止弁30が開き、外気が容器本体内に流入する。容器本体内圧と容器外気圧がバランスすると吸気口5の逆止弁30は自体の弾性力により自動的に閉鎖する。そしてカップ内の内容物を分配すればよい。
【0035】
その結果、計量済みの内容物をカップ4内から排出(分配)する際に排出口36から余分に流れ出ることがないし、容器本体が不用意に転倒した場合でも内容物が吐出することがない。
【0036】
【実施例2】
図15はこの発明の液体計量容器の第2の実施例を示す要部縦断面図である。本実施例では排出側に実施例1の逆止弁7に代えて流速制御手段32が備えられている。
【0037】
流速制御手段32は、図16(イ)に示すようにキャップ3の中心部に適合させるため外形はつば33を備えた形状に形成され、中央に通路34を備えている管状部材である。この主通路34は図に示すように底部近傍において主通路34と直交する方向に微小通路35が設けられている。この微小通路35は、直径が液体の表面張力により閉鎖されてしまい、あるいは気泡が混じった場合にはいわゆるベーパーロック状態となり、常圧下では容易には通過しない程度である。望ましくはその液体の表面張力や粘性に応じて決定されるが、水様の低粘度流体ならば0.3mmから1.5mmが好適である。
【0038】
そしてこの微小通路35は、図16では、流速制御手段32の肉厚分の長さを有するものとなっている。また、その横断面は、丸、三角、四角など自由に選択することができ、形状は限定されない。
【0039】
この微小通路35はドリル等で穿孔する方法の他、貫通した主通路34を備えた流速制御手段32の下端面に微小溝を形成し、これを底蓋で閉じて管状通路となるようにする方法としても良い。
【0040】
また、微小通路35は基本的に対向する位置に設けられている。これは図16(ロ)に示すように微小通路35から主通路34内に吐出した内容物(液体)が主通路34のほぼ中央で衝突することにより、吐出の流速が一旦0(ゼロ)となるようにするためである。こうすることで微小通路35を通過するそのままの流速で排出口36から内容物が吐出することがない。
【0041】
さらに微小通路35は直径を小さくするほど、この微小通路35を通過する内容物の量を制限することができるが、そのことは主通路34内に内容物が充満するまでに時間を要することとなるとともに、容器本体2にかかる外圧(指で押さえる力)に対して鈍感になる。つまり、排出口36から吐出する内容物の調整は、容器本体2を押さえる力の加減よりもむしろ押さえている時間の長さに依存することとなり、吐出のコントロールが極めて容易となっている。そして吐出のスピードは外圧(容器本体2を押さえる力)の大きさによって微小通路35の通過流速に依存するが、吐出のコントロールを容器本体2を押さえる時間と力のどちらを重視するかは微小通路35の有効開口面積(穴径)を変えることにより変更することができる。微小通路35の大きさは容器本体2の柔軟性の度合いによって適宜変更させてバランスさせることにより、容器に収容する内容物の性状及び吐出条件に合わせて細かい適応が可能となる。
【0042】
図中37は逆止弁を構成するチェックボールである。図に示すように主通路34は底部付近が底に向かって先細りテーパとなっており、当該テーパ部に適合して主通路34を塞ぐようになっている。ボールは排出する液体によって押し上げられて開口するが液体の吐出が止まると自重でテーパ部内に落下して再び通路34を塞ぐことにより逆止弁として作用する。なお、ボールは図示しないスプリングなどによってテーパ部に押し付けるようにしておくことが望ましい。
【0043】
このように構成した第1の実施例の定量計量流速制御容器の使用に際しては、図11に示すように、容器本体2を指で押さえるようにして圧力をかけると、容器本体2が図の破線のように変形することで容器内圧が上がり、内容物(液体)は図11に示す吸引管6によって容器本体2の底部から筒状部材10内に入りそして微小通路35に流入し、図16(ロ)に示すように微小通路35から主通路34の中央に向かって押し出されるとともに、同速度で吐出しぶつかり合い一旦速度が0(ゼロ)となる。そして排出口36からいきなり吐出することなく、チェックボール37を押し上げて主通路34を開口せしめるとともに表面張力により主通路34の内壁に着壁しながら主通路34内を徐々に満たしながら充満した後に溢れて排出口36から吐出する。
【0044】
従来の考え方によれば、計量容器内に突出せしめた排出管から内容物を吐出させる場合においては、図11に示すように、計量容器の開口部を上を向けて吐出させることは噴出の危険があったので、必ず吐出口36は計量容器の内壁に衝突させるようにしなければならなかった。
【0045】
ところがこの発明の液体計量容器は、排出口36の手前で吐出速度(流速)が一旦0(ゼロ)となることから、微小通路35を通過するそのままの流速で排出口36から吐出することがないので内容物の流出が極めて緩やかであり、不用意な外圧が容器本体2にかかっても、排出口36から噴出することはなく、吐出量の微調整がきわめて容易に行うことができる。すなわちゆっくりと吐出させる場合でも吐出量の調整が容易であるので、図11に示すように計量容器の開口を上に向けていても噴出する危険は全くないのである。仮にチェックボール37がなくても、容器本体を転倒させたとしても液体が排出口36から流出することはない。
【0046】
なお、微小通路35の数は一つでも可能だが、対向する位置に複数個設けることが望ましい。これは微小通路35から流速が0(ゼロ)となる位置までの距離が短いほど抵抗となり、より噴出の防止が図れるからである。微小通路35が奇数個の場合は、ほぼ中央で全ての微小通路から噴出した内容物が衝突するように放射状に配置すればよい。
【0047】
なお、微小通路35はその他様々な形態が考えられる。すなわち、微小通路35からの流入方向の速度がなくなる(ゼロになる)場合は、微小通路35から流入した内容物が、壁や、対向して流入する内容物と衝突する場合の他、流れの方向転換を強いられる場合も含まれる。例えば微小通路35から流入した内容物が対面の内壁に衝突するもの、主通路34の底部中央に衝突壁を立設して、この衝突壁を挟むような方向にある微小通路35から内容物が流入してこの衝突壁に衝突するもの、非対向位置に設けた微小通路35から流入した内容物が対面の内壁に直角でない角度で衝突するもの等が考えられる。
【0048】
以上のように構成した液体計量容器の使用に際しては前実施例1と同様に、図11に示すように容器本体2を押してカップ内に液体を所望量計り出し、容器本体2から手を離すと吸気口5が開き外気が容器本体内に引き込まれる。
【0049】
その結果、計量済みの内容物をカップ4内から排出(分配)する際に排出口36から余分に流れ出ることがないし、容器本体が不用意に転倒した場合でも内容物が吐出することがない。
【0050】
なお、排出口36の直径は、常圧下で内容物が毛細管現象によって留まり滴下しない程度の直径であれば良く、たとえば水様の低粘度液体であれば1.5mmから3mm程度が好適であるが、内容物の性状や容器の使用目的に応じて適宜変更すればよい。
【0051】
なお、上記各実施例において開示した逆止弁は上記構成に限定されるものではなく、逆止弁として機能する構成のものであればいかなる構成でもよいことはもちろんである。
【0052】
【実施例3】
図17はこの発明の第3の実施例を示す要部縦断面図である。上記実施例では万が一にも吐出口8や排出口36からカップ4の開口に向かって噴出するおそれがあるため、それを防止する構成となっている。
【0053】
すなわち、吐出口8または排出口36の先端はカップ4内に突出するように排出管38が延長され、その先端は塞がれていて端部よりやや下の位置に横向きの横穴39が設けられている。こうすることにより、吐出する内容物は排出管内を垂直に上がってそして横穴から横方向に吐出する。したがって、計量容器4の開口部方向へ噴出することはない。
【0054】
【発明の効果】
以上のように構成したこの発明の液体容器によれば、柔軟性を備えた液体容器ならば多様な容器に適用でき、内容物の吐出量調整を容易に行いながら計量を難なく行うことができる。
【0055】
そして、不用意に容器本体が加圧されても内容物が吐出することはないので計量した量よりも余計に容器本体から排出されることもないから、計量精度が高い。
【0056】
さらには計量カップが取り外して洗浄できるので衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液体計量容器を示す斜視図である。
【図2】その蓋を外した状態の要部縦断面図である。
【図3】その蓋を装着した状態の要部縦断面図である。
【図4】計量容器の取替え状態を示す要部斜視図である
【図5】(イ)は筒状体、(ロ)は弁体及び(ハ)は外皮体の縦断面図である。
【図6】(イ)は1本のスリットを設けた場合の正面図、(ロ)はその平面図及び(ハ)は開口状態の縦断面図である。
【図7】弁体で仕切られた空間の説明図である。
【図8】調整寸法を示す説明図である。
【図9】作用を示す説明図である。
【図10】(イ)ないし(ホ)はスリットの適用例を示す説明図である。
【図11】使用状態を示す斜視図である。
【図12】排出状態を示す要部縦断面図である。
【図13】計量完了状態を示す要部縦断面図である。
【図14】外気吸入状態を示す要部縦断面図である。
【図15】第2の実施例を示す要部縦断面図である。
【図16】(イ)及び(ロ)はその自動閉止逆止弁を示す要部縦断面図である。
【図17】第3の実施例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 液体計量容器
2 容器本体
3 キャップ
4 計量カップ
5 吸気口
6 排出管
7 逆止弁
8 吐出口
9 開口部
10 筒状部材
11 蓋
12 円盤状体
13 棒状部材
14 段差
15 内側面
16 筒状体
17 弁体
18 外皮体
19 下端部
20 弁体先端
21 スリット
22 筒状体先端
23 弁体内側面
24 外皮体内側
25 通路
26 貫通穴
27 段差
28 間隙
29 筒状部材
30 逆止弁
31 キャップ
32 流速制御手段
33 つば
34 主通路
35 微小通路
36 排出口
37 チェックボール
38 排出管
39 横穴
Claims (5)
- 内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた逆流防止弁を当該排出口に備えるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口とを備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とする液体計量容器。
- 内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、貫通した通路を有する筒状体と、先端近傍に常態では閉じており容器内圧の上昇により開口する開口部を備えた弾性素材からなる弁体をこの筒状体に被覆するように設け、さらに先端近傍に開口部を備えた外皮体をこの弁体を被覆するように設けた逆流防止弁を当該排出口に設けるとともにその排出先には計量容器を備え、なおかつ先端近傍に常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた弾性素材からなる逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とする液体計量容器。
- 弁体の開口部がスリットである請求項2に記載の液体計量容器。
- 内容物を排出させる排出口を備えた液体容器において、当該排出口には常圧下では内容物の表面張力により内容物自ら封鎖してしまう程度の開口面積を有する流速制御通路を備え、内容物排出時にはこの流速制御通路を通過した内容物のその通路方向の流速が一旦ゼロとなり、この流速制御通路の出口側に備わる排出経路の主通路を満たした後に排出口から排出されるものである通路を備えるとともに、上記主通路には逆流防止弁を備え、なおかつ常態では閉じており容器内負圧により開口する開口部を備えた逆流防止弁を有する吸気口を備えたキャップを開口部に備えてなることにより、計量分配時において一旦計量容器内に排出した内容物を分配する際に容器本体内から計量した分以上に内容物が容器本体から流出しないことを特徴とする液体計量容器。
- 上記計量容器が、異なる容量のものを取り替えて装着することが可能である請求項1乃至4のいずれかに記載の液体計量容器。
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2004291969A true JP2004291969A (ja) | 2004-10-21 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004291969A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008137659A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 減圧変形防止容器 |
| WO2011134543A1 (de) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Nachfüllbares dosiersystem für ein wasserführendes haushaltsgerät |
| JP2013060222A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Tatsue Seiko Kk | 逆止弁及びこれを用いた容器体 |
| JP2014159748A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Ryobi Ltd | 往復動ポンプ |
| JP2018510817A (ja) * | 2015-02-12 | 2018-04-19 | ボサイン アクチエボラグ | 液体分注装置 |
| JP2021124471A (ja) * | 2020-02-09 | 2021-08-30 | 宝 小澤 | 計量分配器 |
-
2001
- 2001-09-19 JP JP2001284366A patent/JP2004291969A/ja active Pending
Cited By (7)
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| JP7209654B2 (ja) | 2020-02-09 | 2023-01-20 | 宝 小澤 | 計量分配器 |
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